专利名称：微胶囊分散黑及其制备方法和其用于超细合成纤维及其织物的染色方法
技术领域：
本发明属于轻化工技术领域，具体涉及一种微胶囊分散黑及其制备方法和其用于超细合成纤维及其织物的染色方法。
背景技术：
印染业废水排放量大、污染严重、治理难度大等问题制约着产业的发展。此前，陈水林等发明人曾发明了分散染料微胶囊制备方法(CN 03116243.6)、分散染料微胶囊染色方法(CN 03116244.4)和一种免除水洗的分散染料染色的方法(CN 200410054220.9)。这些技术明确表明采用微胶囊技术制备分散染料微胶囊可以达到无助剂无污染免水洗染色，这为印染行业清洁生产提供了一条有效的路径。
超细旦纤维具有手感柔软、柔韧性高、光泽柔和、吸水和吸油性好、清洁能力强、表面积大和结构紧密、绝热性优良、抗贝类和海藻类等许多优良的特性。其产品具有广阔的应用前景。
单根纤维的直径变细，即纤维纤度降低，则制成的纱和纺织品总表面积迅速增大，尤其当纤维纤度小于1d时，其总表面积将呈指数级增大。每根纤维表面都有一定的反射光，同一种纤维的反射率与纤度有关，其反射光与纤度的比表面积有关，而与染色无关。纤维染色后的折射光仅取决于由纤维内部重新返回到外部的折射光，其色相和色泽深浅则取决于由表面直接反射光与由染色纤维内部返回到外部的折射光。具有很大表面反射光的细旦或超细旦纤维，比用同样数量染料染色的粗旦纤维的色泽要浅得多。为增加表面色泽深度，则要求由染色纤维内部返回的折射光尽可能地少，即只有提高纤维内部染料浓度才能实现。而纤维纤度愈细，则表面反射光愈大，染深色尤为困难。除纤维直径外，纤维截面形状、消光程度以及纱线支数等都会影响视觉深度。在商品分散染料实际应用中即使采用纤维量30％的商品染料分散黑，对超细旦合成纤维及其织物也无法染制到纯正的黑色，而且大量深色的染色废水给污水治理带来了更大的困难。
表面积增大的另一个负面效应是耐光牢度差。同一种纤维，不同纤度、消光度和截面形状，其耐光牢度也有差异。细旦、超细旦纤维(包括海岛纤维)与常规涤纶纤维相比，其织物更为紧密和光滑，增加了纤维的总曝光量，致使染料受到更多破坏。而就分散染料本身而言，并非是指其在较细纤维上的牢度比在较粗纤维上差。随着纤维表面积增大，其吸附性能增加，以致染色吸附速度(上染速率)加快，容易造成染色不匀。
发明内容
本发明要解决的技术问题是解决利用现有技术无法对超细合成纤维及其织物染制到纯正的黑色的技术问题，本发明提供了一种微胶囊分散黑及其制备方法和其用于超细合成纤维及其织物的染色方法，这种微胶囊分散黑制备方法简便，利用其对超细合成纤维及其织物印染染色，可染制到纯正的黑色，且染色后的染色废水可再循环利用或直接排放。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是一种微胶囊分散黑，它由蓝、紫、橙三种微胶囊分散染料按质量比1～0.5∶1～0.5∶1～0.5的比例混合而成；蓝、紫、橙微胶囊分散染料利用醚化蜜胺树脂作为微胶囊壁材单体，利用蓝、紫、橙三种分散原色染料分别为芯材，采用原位聚合法制成蓝、紫、橙微胶囊分散染料。
为使染色后织物色泽更纯正，乌黑度好，色牢度佳，前述的微胶囊平均粒径为15～40μm。
前述的微胶囊分散黑的制备方法，具有如下工艺步骤(1)乳化在高速搅拌下将分散染料蓝或紫或橙、水和乳化剂在高剪切混合乳化机中高速剪切20～30min，调节pH＝3～4；(2)微胶囊化首先，将乳化分散好的混合液移入反应容器内，在10～30℃和搅拌条件下滴加醚化蜜胺树脂预聚体A，醚化蜜胺树脂预聚体A为I单体的醚化体，滴加完毕，升温至56～65℃，保温2.5～3h进行单层造壁；然后，将体系冷却至10～30℃，在搅拌条件下滴加醚化蜜胺树脂预聚体B，醚化蜜胺树脂预聚体B为II单体的醚化体，滴加完毕，升温至70～80℃，保温2.5～3h，反应结束，用氨水调节pH＝7～8，过滤，洗涤，干燥得到微胶囊分散染料；其中I单体的结构式为 II单体的结构式为 (3)混合将蓝、紫、橙三种微胶囊分散染料按质量比0.5～1∶0.5～1∶0.5～1的比例混合，制得微胶囊分散黑。
前述的乳化剂为表面活性剂混合体，它为阴离子型/非离子型，其组分为脂肪醇聚氧乙烯醚、聚吡咯烷酮、木质素磺酸钠、羧甲基纤维素钠、月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、马来酸酐的共聚物组中的两种以上的复配物，乳化剂用量为芯材质量的2％～4％。
前述(2)步骤微胶囊化中醚化蜜胺树脂预聚体A的用量为芯材染料的25％～150％，醚化蜜胺树脂预聚体B的用量为芯材染料的25％～150％。
前述微胶囊分散黑用于超细合成纤维及其织物的染色方法，微胶囊分散黑用量为织物总质量的10～30％，浴比为1∶15～1∶25，调节染浴pH＝4～5。
前述的微胶囊分散黑用于超细合成纤维及其织物的染色方法，染色在常规高温染色设备中进行，设备管路中接有旁置管路，旁置管路接有一专门放置微胶囊分散黑的萃取器，打开旁置管路进行染色，在染色结束前15～20min，关闭旁置管路，进行免水洗工艺，降温，取出织物，烘干，染色废水冷却静置后稍加简单过滤，即可回用或直接排放。
本发明的有益效果是，本发明的微胶囊分散黑制备方法简便，利用该微胶囊分散黑对超细合成纤维及其织物染黑色时，染色后织物色泽纯正，乌黑度好，色牢度较佳；同时染色废水又可再循环或直接排放。
图1是本发明的微胶囊分散黑中蓝、紫、橙三种微胶囊分散染料的上染曲线图。
具体实施方案通过以下实施例将有助于理解本发明，但并不限制本发明的内容。尤其是实施例中的数据并不限制发明中各成分的用量。
实施例1一种微胶囊分散黑，它由蓝、紫、橙三种微胶囊分散染料按质量比1∶1∶1的比例混合而成；蓝、紫、橙微胶囊分散染料利用醚化蜜胺树脂作为微胶囊壁材单体，利用蓝、紫、橙三种分散原色染料分别为芯材，采用原位聚合法制成蓝、紫、橙微胶囊分散染料。微胶囊平均粒径为15～40μm。
上述微胶囊分散黑的制备方法为将分散蓝原色染料20Kg、乳化剂0.4Kg(脂肪醇聚氧乙烯醚T07为0.1Kg、聚吡咯烷酮0.1Kg、木质素磺酸钠0.2Kg)、水330Kg在高速剪切机中剪切20～30min，调节pH＝3～4；抽入反应釜中，在20℃下滴加I单体的醚化体10Kg，然后升温至60℃。滴加完毕，升温至65℃，保温3h进行单层造壁；然后，将体系冷却至20℃，在搅拌条件下滴加II单体的醚化体15Kg，控制滴加时间。滴加完毕，升温至80℃，保温3h。反应结束，用氨水调节pH＝7～8，过滤，洗涤，干燥得到微胶囊分散蓝；按此方法再分别制备微胶囊分散紫、微胶囊分散橙；三种微胶囊分散染料蓝、紫、橙按质量比1∶1∶1的比例混合，制得微胶囊分散黑。
采用该种微胶囊分散黑对超细涤纶织物染黑色，其染色方法为微胶囊用量8％(omf)，浴比为1∶25，染色在常规高温染色设备中进行，设备管路中旁置一种染料萃取机(专门放置微胶囊分散黑)。织物40℃入染，以1.5℃/min升至100℃，然后按2℃/min升温到132℃保温70min，关闭旁置管路，降温至85℃进行免水洗工艺15～20min，降温，取出织物，烘干。黑色织物干、湿摩擦牢度均为4～5级，水洗牢度都在4级以上，而且，染色废水经冷却简单过滤后可以循环再利用。
实施例2一种微胶囊分散黑，它由蓝、紫、橙三种微胶囊分散染料按质量比0.75∶0.75∶1的比例混合而成；蓝、紫、橙微胶囊分散染料利用醚化蜜胺树脂作为微胶囊壁材单体，利用蓝、紫、橙三种分散原色染料分别为芯材，采用原位聚合法制成蓝、紫、橙微胶囊分散染料。微胶囊平均粒径为15～40μm。
上述微胶囊分散黑的制备方法为将分散蓝原色染料20Kg，乳化剂0.6Kg(月桂基磺化琥珀酸单酯二钠0.4Kg，平平加0.2Kg)、水180Kg在高速剪切机中剪切30min，调节PH＝3～4；抽入反应釜中，在30℃下滴加I单体的醚化体15Kg，然后升温至60℃。滴加完毕，升温至60℃，保温3h进行单层造壁；然后，将体系冷却至30℃，在搅拌条件下滴加II的醚化体30Kg，控制滴加时间。滴加完毕，升温至80℃，保温2.5h。反应结束，用氨水调节pH＝7～8，过滤，洗涤，干燥得到微胶囊分散蓝；按此方法再分别制备微胶囊分散紫、微胶囊分散橙；三种微胶囊分散染料蓝、紫、橙按质量比0.75∶0.75∶1的比例混合，制得微胶囊分散黑。
采用该种微胶囊分散黑对超细锦纶6织物染黑色，其染色方法为微胶囊用量5％(omf)，浴比为1∶20，染色在常规高温染色设备中进行，设备管路中旁置一种染料萃取机(专门放置微胶囊分散黑)。织物40℃入染，以2℃/min升至98℃，然后保温60min，关闭旁置管路，降温至85℃进行免水洗工艺15～20min，降温，取出织物，烘干。黑色织物干、湿摩擦牢度均为4～5级；水洗牢度都在4级以上，而且，染色废水经冷却简单过滤后可以循环再利用。
实施例3一种微胶囊分散黑，它由蓝、紫、橙三种微胶囊分散染料按质量比0.60∶0.83∶1的比例混合而成；蓝、紫、橙微胶囊分散染料利用醚化蜜胺树脂作为微胶囊壁材单体，利用蓝、紫、橙三种分散原色染料分别为芯材，采用原位聚合法制成蓝、紫、橙微胶囊分散染料。
上述微胶囊分散黑的制备方法为将分散蓝染料20Kg，乳化剂0.5Kg(羧甲基纤维素钠0.01Kg、平平加0.29Kg、马来酸共聚物0.2Kg)、水288Kg在高速剪切机中剪切30min，调节PH＝3～4；抽入反应釜中，在30℃下滴加I单体的醚化体12.5Kg，然后升温至58℃。滴加完毕，升温至60℃，保温3h进行单层造壁；然后，将体系冷却至30℃，在搅拌条件下滴加II的醚化体7.5Kg，控制滴加时间。滴加完毕，升温至80℃，保温2.5h。反应结束，用氨水调节pH＝7～8，过滤，洗涤，干燥得到微胶囊分散蓝；按此方法分别制备微胶囊分散紫、微胶囊分散橙；三种微胶囊分散染料蓝、紫、橙按质量比0.60∶0.83∶1的比例混合，制得微胶囊分散黑。微胶囊平均粒径为15～40μm。
权利要求
1.一种微胶囊分散黑，其特征是它由蓝、紫、橙三种微胶囊分散染料按质量比1～0.5∶1～0.5∶1～0.5的比例混合而成；蓝、紫、橙微胶囊分散染料利用醚化蜜胺树脂作为微胶囊壁材单体，利用蓝、紫、橙三种分散原色染料分别为芯材，采用原位聚合法制成蓝、紫、橙微胶囊分散染料。
2.如权利要求1所述的微胶囊分散黑的制备方法，其特征在于所述的微胶囊平均粒径为15～40μm。
3.如权利要求1或2所述的微胶囊分散黑的制备方法，其特征是具有如下工艺步骤(1)乳化在高速搅拌下将分散染料蓝或紫或橙、水和乳化剂在高剪切混合乳化机中高速剪切20～30min，调节pH＝3～4；(2)微胶囊化首先，将乳化分散好的混合液移入反应容器内，在10～30℃和搅拌条件下滴加醚化蜜胺树脂预聚体A，醚化蜜胺树脂预聚体A为I单体的醚化体，滴加完毕，升温至56～65℃，保温2.5～3h进行单层造壁；然后，将体系冷却至10～30℃，在搅拌条件下滴加醚化蜜胺树脂预聚体B，醚化蜜胺树脂预聚体B为II单体的醚化体，滴加完毕，升温至70～80℃，保温2.5～3h，反应结束，用氨水调节pH＝7～8，过滤，洗涤，干燥得到微胶囊分散染料；其中I单体的结构式为 II单体的结构式为 (3)混合将蓝、紫、橙三种微胶囊分散染料按质量比0.5～1∶0.5～1∶0.5～1的比例混合，制得微胶囊分散黑。
4.如权利要求3所述的微胶囊分散黑的制备方法，其特征是所述的乳化剂的组分为脂肪醇聚氧乙烯醚、聚吡咯烷酮、木质素磺酸钠、羧甲基纤维素钠、月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、马来酸酐的共聚物组中的两种以上的复配物，乳化剂用量为芯材质量的2％～4％。
5.如权利要求3所述的微胶囊分散黑的制备方法，其特征是所述(2)步骤微胶囊化中醚化蜜胺树脂预聚体A的用量为芯材染料的25％～150％，醚化蜜胺树脂预聚体B的用量为芯材染料的25％～150％。
6.一种微胶囊分散黑用于超细合成纤维及其织物的染色方法，其特征是微胶囊分散黑用量为织物总质量的10～30％，浴比为1∶1 5～1∶25，调节染浴pH＝4～5。
7.如权利要求6所述的微胶囊分散黑用于超细合成纤维及其织物的染色方法，其特征是染色在常规高温染色设备中进行，设备管路中接有旁置管路，旁置管路接有一专门放置微胶囊分散黑的萃取器，打开旁置管路进行染色，在染色结束前15～20min，关闭旁置管路，进行免水洗工艺，降温，取出织物，烘干，染色废水冷却静置后稍加简单过滤，即可回用或直接排放。
全文摘要
本发明属于轻化工技术领域，具体涉及一种微胶囊分散黑及其制备方法和其用于超细合成纤维及其织物的染色方法。它利用醚化蜜胺树脂作微胶囊壁材单体，蓝、紫、橙三种分散原色染料分别作为芯材，通过原位聚合法制成蓝、紫、橙三种微胶囊分散染料，再将蓝、紫、橙三种微胶囊分散染料按质量比1～0.5∶1～0.5∶1～0.5的比例混合而成微胶囊分散黑。利用该种微胶囊分散黑对超细的合成纤维及其织物染色，可染制到纯正的黑色，乌黑度好，色牢度较佳，而且，染色废水经冷却简单过滤后可以循环再利用。
文档编号D06P3/00GK101024731SQ20071001974
公开日2007年8月29日 申请日期2007年2月9日 优先权日2007年2月9日
发明者纪俊玲, 苏东震, 陈水林 申请人:常州汉斯化学品有限公司